//运用你所掌握的数据结构，设计和实现一个 LRU (最近最少使用) 缓存机制 。
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// 实现 LRUCache 类：
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// LRUCache(int capacity) 以正整数作为容量 capacity 初始化 LRU 缓存
// int get(int key) 如果关键字 key 存在于缓存中，则返回关键字的值，否则返回 -1 。
// void put(int key, int value) 如果关键字已经存在，则变更其数据值；如果关键字不存在，则插入该组「关键字-值」。当缓存容量达到上
//限时，它应该在写入新数据之前删除最久未使用的数据值，从而为新的数据值留出空间。
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// 进阶：你是否可以在 O(1) 时间复杂度内完成这两种操作？
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// 示例：
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//输入
//["LRUCache", "put", "put", "get", "put", "get", "put", "get", "get", "get"]
//[[2], [1, 1], [2, 2], [1], [3, 3], [2], [4, 4], [1], [3], [4]]
//输出
//[null, null, null, 1, null, -1, null, -1, 3, 4]
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//解释
//LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
//lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
//lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
//lRUCache.get(1);    // 返回 1
//lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
//lRUCache.get(2);    // 返回 -1 (未找到)
//lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
//lRUCache.get(1);    // 返回 -1 (未找到)
//lRUCache.get(3);    // 返回 3
//lRUCache.get(4);    // 返回 4
//
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// 提示：
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// 1 <= capacity <= 3000
// 0 <= key <= 10000
// 0 <= value <= 10⁵
// 最多调用 2 * 10⁵ 次 get 和 put
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

//leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
class LRUCache<V> {

    int capacity = 1024;


    Map<Integer, ListNode<Integer, Integer>> map = new HashMap<>();

    ListNode<Integer, Integer> head;
    ListNode<Integer, Integer> tail;

    public LRUCache() {
        head = new ListNode<>();
        tail = new ListNode<>();
        head.next = tail;
        head.pre = null;
        tail.pre = head;
        tail.next = null;
    }

    public LRUCache(int capacity) {
        this();
        this.capacity = capacity;
    }

    public int get(int key) {
        ListNode<Integer, Integer> node = map.get(key);
        if (node == null) {
            return -1;
        }
        //删除原位置
        node.pre.next = node.next;
        node.next.pre = node.pre;
        //移到头部
        node.next = head.next;
        node.next.pre = node;
        head.next = node;
        node.pre = head;
        return node.value;
    }

    public void put(int key, int value) {
        ListNode<Integer, Integer> node = map.get(key);
        if (node == null) {
            if (map.size() >= capacity) {
                //移除尾节点,这里指的是tail节点的前一个节点
                map.remove(tail.pre.key);
                ListNode deleteNode = tail.pre;
                deleteNode.pre.next = deleteNode.next;
                deleteNode.next.pre = deleteNode.pre;
            }
            //构建node
            node = new ListNode<>(key, value);
            map.put(key, node);
            //在头部添加
            node.next = head.next;
            node.next.pre = node;
            head.next = node;
            node.pre = head;
        } else {
            node.value = value;
            node.pre.next = node.next;
            node.next.pre = node.pre;
            //在头部添加
            node.next = head.next;
            node.next.pre = node;
            head.next = node;
            node.pre = head;
            map.put(key,node);
        }
    }

    private static class ListNode<K, V> { //为什么内部类推荐是静态的
        K key;
        V value;
        ListNode<K, V> pre;
        ListNode<K, V> next;

        public ListNode() {

        }

        public ListNode(K key, V value) {
            this.key = key;
            this.value = value;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        LRUCache lRUCache = new LRUCache(2);
        lRUCache.put(1, 1); // 缓存是 {1=1}
        lRUCache.put(2, 2); // 缓存是 {1=1, 2=2}
        System.out.println(lRUCache.get(1));
        lRUCache.put(3, 3); // 该操作会使得关键字 2 作废，缓存是 {1=1, 3=3}
        System.out.println(lRUCache.get(2));
        lRUCache.put(4, 4); // 该操作会使得关键字 1 作废，缓存是 {4=4, 3=3}
        System.out.println(lRUCache.get(1));
        System.out.println(lRUCache.get(3));
        System.out.println(lRUCache.get(4));
    }
}

/**
 * Your LRUCache object will be instantiated and called as such:
 * LRUCache obj = new LRUCache(capacity);
 * int param_1 = obj.get(key);
 * obj.put(key,value);
 */
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)
